• 전기학회논문지
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• 제60권3호
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• pp.544-551
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• 2011

This paper presents the circuit arrangement and effective control method of regenerative energy storage system for an electric vehicle using super-capacitors as the braking energy storage element. A bi-directional controlled current flow of the DC-DC converters with the capacitor bank is connected in parallel with battery, and is controlled so that the whole of the braking energy is effectively absorbed into the capacitors and released back to the electric motor upon acceleration. The converter needs the series-parallel switching circuit for making the best use of the series capacitors and for limiting the step-up ratio of the boost converter. The proposed methods are verified by computer simulation and experimental set-up. They are usefully applied to the electric vehicles such as green cars, electric motorcycles, bike, etc which are power- supplied by the electric batteries.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.417-418
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• 2017

납축전지는 충전특성 곡선에 따라 정전류 충전 구간과 정전압 충전 구간으로 나누어 충전 동작을 수행하는 것이 바람직하다. 그러나 플라이백 컨버터를 사용한 저가형 배터리 충전기에서는 컨버터 회로의 1차측과 2차측의 절연을 유지하면서 이러한 2가지의 제어를 수행하는 것이 기술적으로 어려울 뿐만 아니라 회로가 복잡해지므로 현실적으로는 간편하게 정전압 충전만을 사용하는 경우가 대부분이다. 이처럼 정전압 충전만을 사용하게 되면 납축전지에 큰 충전 전류가 흐를 수 있으므로 축전지의 발열이나 수명 단축 등의 문제를 야기할 수 있다. 본 논문에서는 마이크로컨트롤러에 의해 제어되는 디지털 가변저항을 사용하여 실시간으로 전압 피드백을 조절하는 방법으로 정전류 제어가 가능한 새로운 정전류 및 정전압 충전 방식을 제안하였으며, 직접 실험을 통하여 유효성을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.86-87
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• 2017

본 논문에서는 3상 22kW급 전기자동차 탑재형 충전기를 위한 단일단 AC-DC 컨버터를 제안한다. 제안하는 3상 단일단 AC-DC 컨버터는 제안하는 인터리빙 회로와 스위칭 기법으로 입력필터가 작고 넓은 전압 및 부하영역에서 소프트스위칭을 성취하여 높은 효율을 성취할 수 있으며 전해커패시터를 제거하고 필름커패시터를 사용하여 높은 수명 및 전력밀도를 기대할 수 있다. 또한 제안하는 컨버터는 단상 단일단 AC-DC 컨버터를 모듈구조로 구성하여 출력전류에 포함된 120Hz 맥동전류를 출력에서 상쇄시켜 저주파 성분이 없는 직류전류로 충전이 가능하다. 제안하는 3상 단일단 AC-DC 컨버터의 동작원리를 제시하고 시작품을 통해 본 논문의 타당성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.88-89
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• 2017

This paper investigates the design of multi-winding coupled inductor for minimum inductor current ripple in rapid traction battery charger systems. Based on the general circuit model of multi-winding coupled inductor together with the operating principles of dc-dc converter, the relationship between the ripple size of inductor current and the coupling factor is derived under the different duty ratio. The optimal coupling factor which corresponds to a minimum inductor ripple current becomes -(1/n-1), i.e. a complete inverse coupling without leakage inductance, as the steady-state duty ratio operating point approaches 1/n, 2/n, … or (n1)/n. In an opposite manner, the optimal coupling factor value of zero, i.e. zero mutual inductance, is required when the steady-state duty ratio operating point approaches either zero or one.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.11-12
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• 2014

차량용 양방향 DC/DC 컨버터에 적합한 새로운 토포로지 및 그 구성방법을 제안한다. 제안된 구성방식은 공통접지를 사용하는 새로운 양방향 공진형 충전펌프 토포로지와 기존 양방향 컨버터와 결합한 2단방식의 양방향 DC/DC 컨버터이다. 제안된 2배 승압 공진형 충전펌프는 전력변환 효율 증대와 병렬 구동 시 공진회로가 영향이 받지 않게 하기위해 출력 측으로 전력 전달시 인덕터가 입력전원과 직렬로 구성하게 하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.407-408
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• 2014

최근 하이브리드 자동차, 지능형 자동차 등을 비롯한 미래형 자동차 분야와 관련된 연구 개발과 맞물려 자동차 전장 회로 시스템은 더욱 복잡해지고 있다. 자동차 전장 시스템의 경향으로 그린카를 들 수 있는데 이에 대한 하나의 방향성은 연비 개선과 최적의 운행조건을 위한 ISG System( Idle Stop & Go system )의 채택으로 가고 있는 추세이다. 여러 장점을 가진 ISG 시스템이지만 시동 모드 시 많은 양의 전류가 순간적으로 흘러가 일순간 전압강하 발생과 높은 스위칭 주파수에 의한 표피효과가 일어난다. 이를 제어하는 기술로 전장회로상의 DC/DC 컨버터 기술이 핵심이라 할 수 있다. 이에 따라 본 논문에서는 확장성이 용이한 고효율 DC/DC 컨버터를 제안하고 모의 실험과 실제 실험을 통해 검토한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.238-239
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• 2012

본 논문에서는 ESS를 위한 3상 인터리브드 양방향 DC-DC 컨버터의 단일 전류센서 기반 상전류 검출 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 직류 링크 단에 하나의 전류 센서를 이용하여 전류를 측정하고 스위칭 상태에 따라 각 상의 전류를 복원한다. 따라서 기존의 각 상 전류 센서 이용 시 잠재적으로 내포하고 있는 센서 간 출력특성 불균일 문제에서 자유롭고, 보다 경제적인 시스템 구성이 가능하다. 제안한 방법을 3kW ESS용 컨버터에 적용하여 실험적으로 그 유용성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.443-444
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• 2015

본 논문에서 제안된 충 방전기는 입 출력 절연을 통하여 안전성 향상하였고 3개의 변압기를 1차 측은 직렬로 연결하여 변압기에 권선비를 줄임으로써 충 방전기의 소형 및 경량화를 성취하였고 2차 측을 병렬 연결하여 스위칭 소자에 걸리는 전류 스트레스를 감소 시켰으며 컨버터 절연부에 직렬 공진형 Soft Switching 방식을 적용하여 높은 스위칭 주파수에서도 충 방전기에 고효율화가 가능함을 검증하였다. 본 논문에서 제안하는 내용은 PSIM를 이용한 시뮬레이션 결과로 그 타당성을 입증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.35-36
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• 2012

본 논문은 EV용 탑재형 배터리 충전기(OBC)와 같은 중 대용량 충전시스템에 적용한 Phase Shift Full Bridge Converter (PSFB) 토폴로지를 사용하는 경우, 트랜스포머의 구조에 따른 특성을 분석한다. 일반적으로 PSFB는 다른 토폴로지에 비해 코어 사용 효율이 높기 때문에 상대적으로 소형 경량화 설계가 용이하다. 그러나 수 kW급의 시스템 응용에서는 기존 코어 형상이나 Ap-limit과 제약이 따른다. 또한 특화된 코어의 경우 높은 가격으로 설계 경쟁력이 낮아진다. 따라서 본 논문에서는 이러한 대용량 PSFB의 응용 시스템에 적합한 코어 설계를 위해 다양한 트랜스포머의 구조를 선정하여 그 특성을 비교분석한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.168-169
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• 2012

본 논문에서는 Cascade Buck-Boost 컨버터를 사용한 모듈 직접형 컨버터 (Module Integrated Converter, MIC)를 이용하여 독립형으로 저전압 배터리를 충전할 수 있는 알고리즘을 제안하고 이를 검증한다. 제안한 알고리즘은 입력 조건의 변화를 고려하여 MPPT 충전 동작 및 Constant Current (CC) - Constant Voltage (CV) 제어를 수행할 수 있어 배터리를 항상 최대의 전력으로 충전할 수 있게 한다. 제안한 충전 장치는 150W급 PV Module을 사용하여, 98.4%의 고효율 획득 및 알고리즘 성능을 검증한다.